Генетическая диагностика альфа-талассемии (мутации в гене HBA)

Альфа-талассемия представляет собой аутосомно-рецессивно наследуемое заболевание, характеризующееся сниженной продукцией альфа-цепей глобина и накоплением избытка бета- и гамма-цепей с отложением преципитатов в клетках эритроидного ростка и последующим развитием гемолитической анемии.
Распространенность талассемий составляет 5% мировой популяции (носители минимум одного аллельного варианта, характерного для талассемий). Каждый год рождается более 300,000 детей с заболеваниями группы наследуемых расстройств гемоглобина. Альфа-талассемия наиболее распространена в Южной Азии и Африке.

Мутации в генах HBA1 и/или HBA2, а также в некодирующем регуляторном элементе HS-40 вызывают снижение продукции альфа-цепей глобина, входящих в состав HbA – основного гемоглобина взрослого человека (состоит из двух альфа и двух бета-цепей), HbA2 (две альфа- и две дельта-цепи), HbF (две альфа- и две гамма-цепи) и приводят к развитию альфа-талассемии. Для альфа-талассемии в большей степени характерны делеции в генах HBA1 или HBA2, делеции в HS-40 регионе, реже встречаются точечные мутации (например Constant Spring). В связи со сниженной продукцией альфа-цепей глобина происходит компенсаторная гиперпродукция гамма-цепей в детском возрасте, что ведет к образованию тетрамеров из гамма цепей (гемоглобин Барта HbBart’s), и компенсаторная гиперпродукция бета-цепей у взрослых с образованием бета-тетрамеров (гемоглобин HbH). Альфа-цепи, не образовавшие пару с бета/гамма-цепями, образуют преципитаты и повреждают эритроциты, что ведет к неэффективному эритропоэзу в костном мозге. Патологические варианты HbBart’s и HbH преждевременно разрушают уже зрелые эритроциты, что клинически проявляется гемолитической анемией. Для альфа-талассемии характерна гипохромная микроцитарная анемия с сниженным MCH показателем, с нормальным или пониженным уровнем HbA2 и HbF и наличием HbH в разном количестве в зависимости от формы заболевания. Клинически в зависимости от количества делецированных генов выделяют бессимптомную форму, малую форму, HbH форму (HbH-гемоглобинопатию) и Hb Bart’s синдром, который приводит к внутриутробной гибели плода или гибели в первые часы после рождения.

Существует множество вариантов генотипов, характерных для альфа-талассемии, но ассоциация генотипа и фенотипа подчиняется двум основным правилам. Первое – тяжесть фенотипа возрастает со снижением количества копий генов, второе – точечные мутации ассоциированы с утяжелением течения заболевания при сравнении с делециями (при одинаковом количестве пораженных генов).

• Бессимптомные носители (-a/aa) практически не имеют клинических и лабораторных проявлений альфа-талассемии, однако может наблюдаться гипохромная и микроцитарная анемия.
  

• Малые формы (--/aa или -a/-a) проявляются гипохромной, микроцитарной анемией легкой или средней тяжести. 

• HbH-гемоглобинопатия (--/-a) проявляется хронической гемолитической анемией, при которой степень тяжести может варьировать от практически асимптоматической анемии до трансфузионно-зависимой анемии. Лабораторно заболевание характеризуется микроцитарной, гипохромной анемией с гипербилирубинемией, повышенным уровнем ЛДГ, а также наличие на электрофорезе гемоглобина гемоглобина H. Клинически проявления варьируют: гепатомегалия и спленомегалия, камни желчного пузыря, язвы на коже ног, апластические и гипопластические кризы, нарушения развития скелета, патологические переломы.

 
Нужно отметить, что единственным высокоточным подходом выявления легких форм альфа-талассемии является молекулярно-генетическое тестирование генов HBA1,HBA2 (детекция делеций или точечных аберраций). Это связано с тем, что электрофорез гемоглобина в большинстве случаев недостаточно чувствителен для выявления низких концентраций гемоглобина H.

 Интерпретация

• Генотип aa/aa, генотип aaa/aa, генотип aaa/aaa, генотип aaaa/aa – норма: позволяет исключить альфа-талассемию в большинстве случаев.
• Патогенный генотип (aa)/aa – отсутствие некодирующего регуляторного элемента альфа-кластера HS-40 – малая форма альфа-талассемии в большинстве случаев.
• Патогенный генотип -a/aa – обнаружена гетерозиготная делеция одного из генов HBA1 или HBA2: бессимптомное носительство/малая форма.
• Патогенный генотип --/aa – обнаружена гетерозиготная делеция гена HBA1 и гетерозиготная делеция гена HBA2: малая форма.
• Патогенный генотип -a/-a – обнаружена гомозиготная делеция гена HBA1 или HBA2: малая форма.
• Патогенный генотип --/-a – обнаружена гомозиготная делеция одного из генов HBA1 и HBA2, а также гетерозиготная делеция одного из оставшихся генов: HbH-форма.
• Обнаружена точечная мутация Constant Spring – при изолированной мутации для гетерозигот характерно бессимптомное носительство, для гомозигот – легкая гемолитическая анемия, при сочетании с делеционной формой – утяжеление клинической формы.